CN114300777A

CN114300777A - 一种锂电池正极粉料回收方法、催化剂及其应用

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Publication number: CN114300777A
Application number: CN202210205997.9A
Authority: CN
Inventors: 李洁; 王悦; 李文章
Original assignee: Central South University
Current assignee: Central South University
Priority date: 2022-03-04
Filing date: 2022-03-04
Publication date: 2022-04-08
Anticipated expiration: 2042-03-04
Also published as: CN114300777B

Abstract

本发明公开了一种锂电池正极粉料回收方法、催化剂及其应用。本发明提供的锂电池正极粉料回收方法，包括：以甲酸浸提锂电池正极粉料后，将所得固体用低共熔溶剂浸出；将所得浸出液和甲醛发生聚合反应；热解所得树脂即得；其中低共熔溶剂的前体包括氢键受体和氢键供体；氢键受体包括氯化胆碱；氢键供体包括第一氢键供体和第二氢键供体；第一氢键供体包括间苯二酚和间苯三酚中的至少一种；第二氢键供体包括3‑羟基吡啶、2‑氰基苯酚、4‑氰基苯酚和对硝基苯酚中的至少一种。上述制备方法通过调控制备过程，能够充分利用锂离子电池的正极粉料，过程中无需将过渡金属分离，简化了操作步骤和成本。

Description

一种锂电池正极粉料回收方法、催化剂及其应用

技术领域

本发明属于新能源技术领域，具体涉及一种锂电池正极粉料回收方法、催化剂及其应用。

背景技术

可充电锂离子电池是一种具有高容量密度和环境可持续性的能量转换和存储设备，近年来被广泛应用在便携设备和电动汽车等领域。锂离子电池的寿命仅有3-10年，因此预计在未来将会产生大量使用过的锂离子电池。随着锂离子电池使用数量的迅速增加，市场对锂资源的需求急剧增加，钴相对昂贵，大量积累的钴也会引起健康和环境问题；虽然从废旧电池中有效回收原料具有经济和环境优势，但现有技术仍然面临实际问题。具体的，废旧锂电的可回收价值主要集中在正极，现有的一般回收方法是基于火法冶金，湿法冶金。火法冶金多在1400℃或者是更高的温度下进行，需消耗大量的能量并且会排放有害气体，因此操作过程需要采取严格的安全措施。火法冶金回收得到的金属以合金的方式存在，合金往往还需要湿法冶金来进行分离，增加了回收成本。湿法冶金是采用腐蚀性的试剂（如硝酸、盐酸和硫酸）对金属进行浸出的方法，存在腐蚀设备的危害。而且某些元素由于性质相似，分离难度大，成本较高，同时该方法还存在废水处理的问题。

同时，随着能源需求的不断增长和化石燃料的消耗，针对可再生能源的转换和存储系统，如燃料电池、金属-空气电池和水电解的研究越来越多。其中，氧电极是上述可再生能源的转换和存储系统的重要组成部分，包括两个逆反应，即氧还原反应(ORR)和析氧反应(OER)。但是氧电极上复杂的四电子转移过程动力学迟缓，导致需要很大的过电位，阻碍了反应效率。因此，高效的电催化剂对于降低反应的过电位具有重要意义。

综上，现有的能源存储、供应系统中，锂离子电池占有一定份额，但预计在未来，能源系统会向燃料电池、金属-空气电池和水电解方向倾斜，此外废旧锂离子电池的储量会有一定上升；考虑到锂离子电池中的过渡金属是常用的催化剂原料；因此采用简单、经济的方法，回收废旧锂离子电池正极粉料，并从中制备高效催化剂将存在重要的工业和经济意义。

发明内容

本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种锂电池正极粉料回收方法，通过调控制备过程，能够充分利用锂电池正极粉料，且过程中无需将过渡金属分离，简化了回收的操作步骤和成本。

本发明还提出一种由上述锂电池正极粉料回收方法制得的催化剂。

本发明还提出上述催化剂的应用。

根据本发明的一个方面，提出了一种锂电池正极粉料回收方法，包括以下步骤：

S1.以甲酸浸提锂电池正极粉料后固液分离；

S2.将步骤S1所得固体用低共熔溶剂浸出得浸出液；

S3.将步骤S2所得浸出液和甲醛发生聚合反应得树脂；

S4.将步骤S3所得树脂热解；

所述低共熔溶剂的前体包括氢键受体和氢键供体；所述氢键受体包括氯化胆碱；所述氢键供体包括第一氢键供体和第二氢键供体；

所述第一氢键供体包括间苯二酚和间苯三酚中的至少一种；所述第二氢键供体包括3-羟基吡啶、2-氰基苯酚、4-氰基苯酚和对硝基苯酚中的至少一种。

所述制备方法的机理如下：

步骤S1中，锂电池正极粉料中的锂和过渡金属均与甲酸反应，将其中的锂以甲酸锂的形式溶出；其中的过渡金属形成了包括过渡金属甲酸盐在内的沉淀；因此进入步骤S2的固体中几乎不含有锂。

步骤S2中，氢键受体氯化胆碱中的氯离子与步骤S1所得固体中的过渡金属发生配位反应，进而形成可溶的配位离子，因此过渡金属离子由沉淀转化为可溶物被溶出（反应式如下）；

(HCOO)₂Me+4Cl^-→2HCOO^-+[MeCl₄]^2-；

随后，氢键供体也会与浸出的金属离子或金属络合离子再次发生配位。

步骤S3中，甲醛和氢键供体发生聚合反应得树脂，其中的金属离子由于和氢键供体的配位作用，因此被固定在聚合反应所得的树脂中。

步骤S4中，树脂碳化，形成碳基体，过程中，过渡金属的配位离子被固定后反应生成对应的过渡金属或其氧化物；上述碳基体，以及负载在碳基体中的过渡金属或其氧化物，可组成具有催化活性的催化剂。

根据本发明的一种优选的实施方式，至少具有以下有益效果：

（1）本发明步骤S1中，先用甲酸作为浸出剂，对锂电池正极粉料进行浸出，虽然最后过渡金属仍以固体形式存在，但过程中经历了溶解和再沉淀的过程，也就是结构被破坏，相对于传统的水体，其中的锂回收率更高，所得的锂也更纯净，所得固体中，锂的含量也非常低。

（2）由于过渡金属之间性质相似，传统锂电池正极粉料回收过程中采用的电沉积、沉淀等方法，难以将过渡金属分离；且分离操作十分的复杂，会造成经济和环境问题。

本发明采用锂电池正极粉料制备得到了一种碳基体上附有过渡金属或过渡金属氧化物的物质，过程中无需进行过渡金属间的分离，相对于传统的锂电池正极粉料回收利用方法，制备工艺简单，节约了流程和成本，可大量制备，适用于大规模生产；

同时，过渡金属和锂分别回收，原料成本廉价且利用充分，实现了变废为宝的目的。

（3）本发明采用低共熔溶剂作为树脂的单体，最终形成碳基体，充分利用了过程原料，避免了后期溶剂的回收、处理，具有经济和环保双重作用。

（4）低共熔溶剂指由一定化学计量比的氢键受体和氢键供体组合而成的两组分或三组分低共熔混合物，其凝固点显著低于各个组分纯物质的熔点，因其具有绿色清洁、挥发性小、电化学窗口宽等优点，本发明采用低共熔溶剂进行过渡金属的浸提，降低了浸提温度和时长，获取了更加绿色、经济的锂电池正极粉料的再利用。

在本发明的一些实施方式中，步骤S1中，所述锂电池正极粉料中的活性物质包括镍酸锂、钴酸锂、锰酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴酸锂、钴锰酸锂、镍锰酸锂和磷酸铁锂中的至少一种。

在本发明的一些实施方式中，步骤S1中，所述锂电池正极粉料来自于废旧锂离子电池。

在本发明的一些实施方式中，步骤S1中，所述锂电池正极粉料的获取方法包括：

A1.拆解所述废旧锂离子得正极片；

A2.以碳酸二甲酯冲洗所述正极片后干燥；

A3.裁剪步骤S2所得正极片后采用N-甲基吡咯烷酮（NMP）中浸泡、超声后得集流体和悬浮液；

A4.将所述悬浮液固液分离，并洗涤、干燥所得固体即得。

在本发明的一些实施方式中，步骤A3中，所述裁剪所得正极片的尺寸为1~3cm×1~3cm。

在本发明的一些实施方式中，步骤A3中，所述浸泡的时长为30~60min。

在本发明的一些实施方式中，步骤A3中，所述超声的时长为20-40 min。

在本发明的一些实施方式中，步骤A4中，所述固液分离的方法为离心，所述离心的转速为3500-7000 rpm；所述离心的时长为5-10 min。

在本发明的一些实施方式中，步骤S1中，所述锂电池正极粉料和甲酸的质量比为1：10~100。

在本发明的一些实施方式中，步骤S1中，所述甲酸的质量浓度为96~98%。

在本发明的一些实施方式中，步骤S1中，所述甲酸的质量浓度约为98%。

在此高质量浓度下，过渡金属甲酸盐的溶解度被大大降低，可以固态形式析出。

在本发明的一些实施方式中，步骤S1中，所述浸提的温度为60-120℃。

在本发明的一些实施方式中，步骤S1中，所述浸提的时长为2-24h。

在本发明的一些实施方式中，步骤S1中，所述浸提，锂的回收率≥99.1%。

在本发明的一些实施方式中，步骤S1中，所述浸提，过渡金属的回收率≥98.9%。

当所述正极粉料为镍酸锂、钴酸锂、锰酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴酸锂、钴锰酸锂和镍锰酸锂中的至少一种时，步骤S1发生的反应如下，其中Me为Ni、Co和Mn中的至少一种。

7HCOOH+2LiMeO₂→2(HCOO)₂Me↓+2(HCOO)Li+CO₂↑+4H₂O；

在本发明的一些实施方式中，步骤S1中，所述固液分离得到的固体，颜色为白色、粉色和绿色中的至少一种。

在本发明的一些实施方式中，步骤S1中，所述固液分离得到的固体包括过渡金属甲酸盐。

在本发明的一些实施方式中，步骤S1中，还包括在所述固液分离后洗涤并干燥所得固体。

在本发明的一些实施方式中，所述固液分离后的洗涤，采用的溶剂为乙醇。

在本发明的一些实施方式中，所述回收方法还包括将步骤S1所得清液与可溶性碳酸盐反应，沉淀得到碳酸锂。

沉淀所述碳酸锂的反应式如下：

2Li⁺+CO₃ ^2-→Li₂CO₃。

在本发明的一些实施方式中，所述可溶性碳酸盐包括碳酸钾和碳酸钠中的至少一种。

在本发明的一些实施方式中，所述氢键受体还包括甜菜碱、乙基氯化铵和四甲基氯化铵中的至少一种。

在本发明的一些实施方式中，所述氢键受体、第一氢键供体和第二氢键供体的摩尔比为1:1:1~3。

在本发明的一些实施方式中，步骤S2中，所述低共熔溶剂的获取方法包括将所述氢键供体与氢键受体于室温（约25℃）下混合后，在60~150℃下搅拌0.5~6h至澄清透明，最后冷却至室温（约25℃）即得。

在本发明的一些优选的实施方式中，步骤S2中，所述低共熔溶剂的获取方法包括将所述氢键供体与氢键受体于室温（约25℃）下混合后，在60~120℃下搅拌0.5~5h至澄清透明，最后冷却至室温（约25℃）即得。

在本发明的一些实施方式中，步骤S2中，步骤S1所得固体与所述低共熔溶剂的质量体积比为1g:10~100mL。

在本发明的一些实施方式中，步骤S2中，所述浸出的温度为25~220℃。

在本发明的一些实施方式中，步骤S2中，所述浸出的时长为6~24h。

在本发明的一些实施方式中，步骤S3中，所述甲醛和所述氢键供体物质的量之比为1~6：1。

在本发明的一些实施方式中，步骤S3中，所述甲醛选自质量浓度为37%的甲醛水溶液。

在本发明的一些实施方式中，步骤S3中，所述聚合反应还包括在所述甲醛和浸出液混合后，向其中添加碱性试剂。

在本发明的一些实施方式中，所述碱性试剂包括碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钾和氨水中的至少一种。

在本发明的一些实施方式中，所述碱性试剂的质量与所述聚合反应体系体积之比为120-160 mg/mL。

所述碱性试剂的作用是提供碱性环境，催化所述甲醛和所述氢键供体发生缩合反应，特别是催化所述甲醛和所述第一氢键供体发生缩合反应。

在本发明的一些实施方式中，步骤S3中，所述聚合反应包括依次进行的混合、陈化、第一次热处理和第二次热处理。

在本发明的一些实施方式中，所述聚合反应的混合，方式为以400-1200ppm的转速搅拌均匀。

在本发明的一些实施方式中，所述聚合反应的陈化，方式为在室温（约25℃）下陈化2~4h。

在本发明的一些实施方式中，所述聚合反应的第一次热处理，温度为60~80℃。

在本发明的一些实施方式中，所述聚合反应的第一次热处理，时长为4-12h。

在本发明的一些实施方式中，所述聚合反应的第二次热处理，温度为90~110℃。

在本发明的一些实施方式中，所述聚合反应的第二次热处理，时长为3-8天。

在本发明的一些实施方式中，步骤S3中，还包括以水洗涤所述树脂2~5次后，进行干燥和破碎。

以水洗涤所述树脂的目的是去除其中未反应的氢键受体。

所述氢键受体可从洗涤液中回收再利用。

在本发明的一些实施方式中，所述树脂的干燥，温度为50-80℃，时长为2-12h。

在本发明的一些实施方式中，所述树脂的破碎，方法为研磨。

步骤S3中，所述氢键受体虽然被分离回收，但过程中可促使所述树脂形成球形结构；所述第一氢键供体和所述第二氢键供体可作为单体与甲醛形成聚合反应，即所述树脂的制备原料；所述第二氢键供体还可作为氮源，在所得树脂中进行氮掺杂。

在本发明的一些实施方式中，步骤S4中，所述热解包括第一段热解和第二段热解。

在本发明的一些实施方式中，所述第一段热解的恒温温度为180-240℃。

在本发明的一些实施方式中，所述第一段热解的恒温时长为2~6h。

在本发明的一些实施方式中，所述第二段热解的恒温温度为600-900℃。

在本发明的一些实施方式中，所述第二段热解的恒温时长为2~6h。

在本发明的一些实施方式中，步骤S4中，所述热解的升温速率为2-10℃/min。

在本发明的一些实施方式中，步骤S4中，所述热解所得产物为一种催化剂，具有双功能催化活性（氧还原和氧析出）。

根据本发明的再一个方面，提出了所述回收方法制得的催化剂。

本发明提供的催化剂，制备原料包括所述锂电池正极粉料，原料价廉，且催化剂的制备过程符合绿色、环保的要求；

本发明提供的催化剂，由于步骤S3所得树脂中进行了氮掺杂，因此步骤S4热解得到的催化剂中也进行了氮掺杂，氮掺杂可有效提升催化剂的电子导电性。

在本发明的一些实施方式中，所述催化剂为双功能催化剂，具有优异的氧还原和氧析出的电化学性能。

在本发明的一些实施方式中，所述催化剂氧还原的起始电位为0.914-0.923Vvs.RHE。

在本发明的一些实施方式中，所述催化剂氧还原的半波电位为0.80-0.83Vvs.RHE。

在本发明的一些实施方式中，当电流密度约为10 mA·cm^-2时，所述催化剂氧析出的电势为1.64-1.71V vs.RHE。

在本发明的一些实施方式中，所述催化剂中过渡金属的负载率为6.3-9.8wt%。

在本发明的一些实施方式中，所述催化剂的比表面积为576-687m²·g^-1。

在本发明的一些实施方式中，所述催化剂的孔隙率为39-43%。

本发明制得的催化剂具有较高的比表面积、孔隙率，因此可提供更多的位置分散的催化活性位点，进而提升催化性能。

根据本发明的再一个方面，提出了一种新能源设备，包含所述的催化剂。

在本发明的一些实施方式中，所述新能源设备包括金属-空气电池、燃料电池和电解水设备中的至少一种。

在本发明的一些实施方式中，所述金属-空气电池包括空气扩散电极（正极），所述催化剂为所述空气扩散电极的一部分。

在本发明的一些实施方式中，所述燃料电池包括正极和负极，所述正极和负极上，均设有所述催化剂。

在本发明的一些实施方式中，所述电解水设备包括正极和负极，所述正极和负极上，均设有所述催化剂。

在本发明的一些实施方式中，在所述新能源设备中，所述催化剂催化氧还原反应(ORR)和析氧反应(OER)的进行。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明，其中：

图1为本发明实施例1所得催化剂的SEM图；

图2为本发明对比例1所得催化剂的SEM图；

图3为本发明实施例1所得催化剂的XRD图谱；

图4为本发明对比例1所得催化剂的XRD图谱；

图5为本发明实施例1所得催化剂的ORR线性扫描伏安曲线；

图6为本发明实施例1所得催化剂的OER线性扫描伏安曲线；

图7为本发明对比例1所得催化剂的ORR线性扫描伏安曲线；

图8为本发明对比例1所得催化剂的OER线性扫描伏安曲线。

具体实施方式

以下将结合实施例对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。

实施例1

本实施例提供了一种锂电池正极粉料的回收方法，具体过程为：

D1.正极粉料准备：

D1a.废旧钴酸锂电池（LCO）放电完全后拆解成外壳、负极片、隔膜和正极片；

D1b.正极片先使用碳酸二甲酯彻底冲洗，干燥后，裁剪成1 cm×1 cm的小片；

D1c.将步骤D1b所得正极片置于N-甲基吡咯烷酮（NMP）中浸泡30 min后，再超声20min以将活性物质、粘结剂和炭黑从铝集流体上去除；得集流体和悬浮液；

D1d.将步骤D1c所得悬浮液以3500 rpm转速离心5 min后，正极活性物质沉淀分离，再用去离子水洗涤正极活性物质数次，分离干燥后得到废旧正极活性物质粉末。

D2.甲酸浸提：

D2a.将步骤D1所得正极活性物质粉末与98%的甲酸按质量比1：50在90℃下反应12h；

过程中，锂离子以甲酸锂的形式溶解在溶液中；

将不溶物过滤并用乙醇洗涤干燥，得到粉色固体；

D2b.向步骤D2a所得甲酸锂溶液加入碳酸钠溶液，即可得到碳酸锂沉淀；

经计算，本步骤中锂的回收率为99.1%，钴的回收率为99.4%。

回收率的计算方法为（以锂为例）：步骤D1所得正极活性物质粉末中锂的总质量，与步骤D2b所得碳酸锂中锂的总质量之比；其中正极活性物质粉末、碳酸锂和粉色不溶物中的锂和钴的含量的测试方法为：酸溶后对应固体后以ICP-OES测试得到。

D3.低共熔溶剂浸提：

D3a.制备低共熔溶剂：将氯化胆碱、间苯二酚和3-羟基吡啶按1:1:1摩尔比于室温下混合，在80℃下搅拌2h至澄清透明的溶液，反应结束后冷却至室温，得到低共熔溶剂；

D3b.将步骤D2所得粉色沉淀加入步骤D3a所得共熔溶剂中，其中沉淀与低共熔溶剂的质量体积比为1g：10ml，混合物在90℃下搅拌10h，得到浸出液。

D4.制备树脂：

D4a.向步骤D3所得浸出液中加入甲醛溶液（质量浓度约为37%）；添加甲醛的物质的量，为步骤D3所添加间苯二酚和3-羟基吡啶物质的量之和的2倍；

D4b.向步骤D4a所得混合液中加入碳酸钠，使碳酸钠的最终浓度为120 mg/mL；

D4c.针对步骤D4b所得混合物，先在800ppm下搅拌均匀，再在室温下陈化2h，然后先在60℃下加热6h，最后在90℃下加热7天，得到树脂；

D4d.将步骤D4c所得树脂连续浸泡在足量的水中3次，将树脂中未反应的氯化胆碱溶解在水中回收；洗涤过的树脂在60℃干燥12h，然后用研钵研磨成粉末。

D5.煅烧：将步骤D4所得粉末在管式炉中以5℃/min的加热速率升温到220℃，在该温度下反应2h，再以5℃/min的加热速率升温到850℃，并在该温度下反应4h，即可得到催化剂。

实施例2

本实施例提供了一种锂电池正极粉料的回收方法，具体过程与实施例1的区别为：

（1）步骤D1a中，采用的废旧电池为镍钴锰酸锂电池（NCM）；

（2）步骤D3a中，以等量的三聚氰胺替代3-羟基吡啶。

经计算，在步骤D2的甲酸浸提中，锂的回收率为99.3%，钴的回收率为99.0%，镍的回收率为98.9%，锰的回收率为99.4%；

具体计算方法与实施例1相同。

对比例1

本对比例提供了一种锂电池正极粉料的回收方法，与实施例1的区别在于：

步骤D3a中，氯化胆碱、间苯二酚和3-羟基吡啶的摩尔比为1:3:3。

试验例

本试验例测试了实施例1~2和对比例1所得催化剂的性能。其中：

形貌通过扫描电镜（SEM）进行测试，测试结果显示，实施例1所得催化剂的粒径明显小于对比例1，且实施例1所得催化剂的孔隙度更高，更加疏松。具体测试结果如图1和图2所示。

结晶性能通过XRD（X射线衍射）测试，测试结果显示，与实施例1相比，对比例1所得催化剂中，钴的衍射峰不够明显，说明调整低共熔溶剂的比例后，所得的催化剂中并未将过渡金属完全固定，而是在多步骤的洗涤过程中产生了损失。实施例1所得催化剂的测试结果如图3所示，对比例1所得催化剂的测试结果如图4所示；其中Co JCPDS 15-0806表示钴单质的XRD标准图谱。

所得催化剂的催化性能通过测试其ORR和OER线性扫描伏安曲线进行表征，具体的测试方法为：采用标准三电极体系，其中参比电极是饱和Ag/AgCl（3 M KCl），对电极是石墨电极，工作电极为涂有待测催化剂的玻碳电极，电解液采用氧气饱和的0.1 M氢氧化钾溶液。电极催化剂层的制备过程如下：将4.0 mg催化剂加入5 mL称量瓶中，然后加入1 mL质量浓度为0.25%的Nafion/乙醇溶液，混合超声30 min，分散均匀后用微量移液管移取5μL混合液，分两次滴加到玻碳电极表面（直径为5.0 mm），干燥后即可使用。

ORR和OER测试结果显示：与对比例1相比，本发明实施例1所得催化剂具有更加优异的双功能催化性能，具体的，实施例1所得催化剂氧还原的起始电位约为0.923V vs.RHE，半波电位约为0.83V vs.RHE，当电流密度为10 mA·cm^-2时，所述催化剂氧析出的电势为1.64V vs.RHE；对比例1所得催化剂氧还原的起始电位约为0.901V vs.RHE，半波电位约为0.79V vs.RHE，当电流密度为10 mA·cm^-2时，所述催化剂氧析出的电势为1.82V vs.RHE。其中，实施例1所得催化剂的ORR和OER线性扫描伏安曲线如图5~6所示；对比例1所得催化剂的ORR和OER线性扫描伏安曲线如图7~8所示。

若要应用于金属-空气电池、燃料电池和电解水设备等新能源设备，催化剂应具备优异的ORR和OER催化性能。ORR和OER测试结果显示表明本发明提供的催化剂具有优异的双功能催化性能，在上述新能源设备领域，具有广阔的应用前景。

本试验例还通过BET法测试了实施例1~2以及对比例1所得催化剂的比表面积和孔隙率。测试结果显示，实施例1所得催化剂的比表面积为687m²·g^-1，孔隙率为43%。对比例1所得催化剂的比表面积为324 m²·g^-1，孔隙率为15%。说明与对比例1相比，本发明提供的催化剂具有较高的比表面积，为提供良好的电催化性能提供了保障。

本试验例还以酸溶后以ICP-OES测试所得催化剂中金属的质量，并计算了实施例1~2以及对比例1所得催化剂中过渡金属负载率（过渡金属质量与催化剂质量之比），结果显示，实施例1所得催化剂的过渡金属负载率约为9.8%，对比例1所得催化剂的过渡金属负载率约为5.4%，可以预测的，其电化学性能较低。实施例2所得催化剂的锂化性能与实施例1相似，区别在于，在XRD图谱中还显示了镍和锰的单质峰；实施例2所得催化剂的催化性能与实施例1相似。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims

1.一种锂电池正极粉料回收方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.以甲酸浸提锂电池正极粉料后固液分离；

S2.将步骤S1所得固体用低共熔溶剂浸出得浸出液；

S3.将步骤S2所得浸出液和甲醛发生聚合反应得树脂；

S4.将步骤S3所得树脂热解；

2.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于，步骤S1中，所述锂电池正极粉料和甲酸的质量比为1：10~100。

3.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于，步骤S1中，所述浸提的温度为60-120℃。

4.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于，所述氢键受体、第一氢键供体和第二氢键供体的摩尔比为1:1:1~3。

5.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于，步骤S2中，步骤S1所得固体与所述低共熔溶剂的质量体积比为1g:10~100mL。

6.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于，步骤S3中，所述甲醛和所述氢键供体物质的量之比为1~6：1。

7.根据权利要求1~6任一项所述的回收方法，其特征在于，步骤S3中，所述聚合反应还包括在所述甲醛和浸出液混合后，向其中添加碱性试剂。

8.一种如权利要求1~7任一项所述回收方法制得的催化剂。

9.一种新能源设备，其特征在于，包含如权利要求8所述的催化剂。

10.根据权利要求9所述的新能源设备，其特征在于，所述新能源设备包括金属-空气电池、燃料电池和电解水设备中的至少一种。